UC3845 是一种高性能、单端输出的电流型 PWM 控制电路 ,最大优点是外接元件少 ,不用独立辅助电源 ,外电路装配简单 ,成本低廉。用它作反激式控制的电动自行车智能充电器 ,在市场上极具竞争力。

全电路原理如图 3所示 ,图 2 是 UC3845的内部框图 , UC3845 各引脚的功能见附表。本电路的新颖之处为打破常规地将 IC-1 内部的误差放大器空着不用 (照理应将 ②脚即反相端接地) ,而直接用二次侧的精密稳压 IC-3AS431 调控 ,下面试分析之。

市电经简单的交流滤波、一次整流并滤波得到约 310V 的直流高压后 ,分成二路 :一路经启动电阻 82kΩ 向 150μF 的电解充电 ,当电容上的电压高于 110V 时 , IC-1 的 ⑦脚得电 ,内部的振荡器工作 , 并通过 ⑥脚送到 VMOS 管6N60 的栅极 ,同时 310V 的高压直流经过变压器 T 的原边 N1 送到 6N60 的漏极 , ⑥脚的振荡信号控制 6N60 的导通与关断。这时 , T 的副边 N-2、N-3 均感应到高频电压 ,N-2 的电压经整流后给 IC-1 供电 ;N-3 的电压经快恢复二极管整流、滤波后 ,所得到的直流电压可给蓄电池组供电。

为确保此充电器具有恒流恒压特性 ,必须根据蓄电池的充放电曲线作闭环控制 :

1. 恒压(限压) 控制 :充电器输出端得到的电压必须严格控制在蓄电池组标称电压的 1. 3倍左右 ,本例为 44V。这部分主要由精密可调稳压 IC AS431 承担。比如当充电器的输出电压偏高时 , AS431 的控制端电压也偏高 ,当高到某一点时 ,根据 AS431 的特性可知 ,会使它的输出端控制的信号幅度下降 →光耦 IC-2 中的发光二极管增亮 →光敏三极管集电极控制信号下降 ,即 ①脚的电位降低。根据 UC3845 的工作特性可知 , ①脚的电位下降意味着 ⑥脚的调制脉宽变窄 ,最终使输出电压回落到原来的数值(即相对恒压) 。

2. 恒流控制 :蓄电池组放电完毕 ,此时处于欠压状态 ,再充电时 ,初充电流会很大 ,如不加限制 ,对电池组及充电器均不利。本充电器的恒流控制巧妙地利用 VMOS 管源极电阻上的压降控制 IC-1 的 ③脚(电流敏感端) ,当输出端的电流过大时 ,源极限流电阻压降增大 ,送给 ③脚的电压也增大 ,当 ③脚的电压达到 1V 时 ,会迫使 ⑥脚的脉宽变窄 ,最终使输出电流降下来 ,达到原先设定值 ,也即达到恒流目的。必须指出 ,当输出端短路或极性反接时 ,源极的限流电阻压降会远超过 1V ,这时 ⑥脚的输出脉宽会变得极窄 ,最终会使输出电压、电流均处在最小值 ,保护了充电器本身。

本电路的精华部分是精心设计了一小模块IC-4 ,用它实施智能化(恒流转恒压) 的控制 ,并用一廉价的双色发光管显示充电和充满状态 ,直观而实用。其原理为 : 正常充电时 ,L ED-1亮 ,L ED-2 的红灯亮 ,绿灯不亮 ,当蓄电池充电基本完成时 ,电压已基本达到设定值 ,但如果充电电流只有原来初始值的 10 %弱 ,这时可调整IC-4 ④脚的 10kΩ 精密多圈电位器 ,使 L ED-2的绿灯亮 ,红灯灭 ,以显示蓄电池基本充满 ,同时 IC-4 的 ③脚再发出一个低电平信号到 IC-2(光耦) ,控制光电三极管导通 ,根据 UC3845 的工作原理可知 ,这时的 IC-1 ①脚电位拉低 , ⑥脚脉宽变窄 ,输出端电压处于恒定状态 ,此时的数值比最高限压值 (本例为 44V) 稍低 ,电路处于浮充状态 。

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